我们来看看电子浓度的GRM1555C1H3R0CZ01D垂直剖面。图1显示了两个这样的剖面，一个为太阳周期高峰期白天的，另一个则是低谷期的。对“小枪”来说，重要的是各个区域的高度——从低于100km到高于300km，分别是D-、E+、Fl和F2层以及各个电子浓度数值的幅度，从图1所示的D层每立方厘米1000介左右的电子，到处于F层峰值处每立方厘米好几百万个的电子。
    这些剖面适用于中纬度白天的情况。在晚上，F1层和F2层会合并在一起，E层浓度下降，而D层消失，在极地和赤道区域有不同的剖面，但“小枪”暂时不用为此操心。看着这些剖面，也许可以说，“小枪”主要是对F层峰值处的跳跃有些经验。这是因为“小枪”很谨慎，使用了不会穿越F层峰值处的工作频率，其结果是，“小枪”的电波跳跃距离取决于电波的辐射角度，以及所涉及的最高电离层区域的高度。
    但是你无法控制所有从天线辐射出去的电波，所以有一些从“小枪”的天线发出来的高角度电波可能会穿越F层峰值处，并跑到了电离层的最高处。这就带来了临界频率的概念，即用电波垂直入射进行探查时，电离层能挡回来的最高频率。这种技巧，称为电离层探测，用于探索电离层的主要特征，即各个电离层及其临界频率，例如foF、foF,和foF2。
    在这方面，理论显示，如果电波垂直入射到浓度为每立方米～个电子的区域，从这个高度怍为回声返回的最高频率fe(单位为MHz)，可用下列方程式给出：fc=(9E-6)×SQRT(N)
    以此作为参照，电离层探测者们这样来探测头顶的电子浓度，即把探测仪的电波脉；中导向垂直向上，同时以
0与～20MHz的频率进行扫描。回声所花费的飞行时间显示在一个示波器的埔上，而X轴显示对应的瞬时频率。当超过一个临界频率时，例如E层的，电波穿过该层去到下一层，则显示为回声返回的时间突然有一个增加量，这是因为电波去到了更高的高度。
    随着该项技术的发展，电离层的各个层被确立了，并伴随着各个临界频率和高度的代表性数值。举例来说，E层在白天存在，且临界频率foFE的范围为0.5～4.5MHz，取决于本地的时间和纬度。而F1层白天也存在，其临界频率f。也相似地在0.5～6MHz的范围内。F2层对“小枪”的DXing更为重要，但它的临界频率变化相当大，且对于太阳照射程度并没有显示出任何的简单关系。

            
    随着探测技术的完善，临界频率的地理定位得到了不断扩展，以便在全球范围内查明，太阳照射在每天的时间和季节里，是如何影响电离层的。如前所述，E层在白天存在。图2显示了E层的临界频率foFE如何随纬度以及本地时间而变化。囹2中最上面部分为春分／秋分，下面部分为夏至，这时的日下点位于北纬23.5。可以看出，foff在明暗分界线以外变成了很小的数值，明暗分界线将太阳照亮的区域和处于黑暗中的区域分隔开来。
    研究电离图可以获得电离层的临界频率的信息。然而，高度信息却显得比较复杂，因为找到电波脉>中返回处的真实离地高度取决于对电子浓度剖面的认识。尽管如此，电离层的虚拟高度可以通过计算来获得，即计算一个脉>中以真空中的光速行进而回到地面的距离，减半后就是脉j中到达的高度。当从电离层剖面做出实际的电波路径时，这些区别会变得更明显。
    这为我们带来了一个更加详细的电离层结构表示法，如图3所示。这样的电离层剖面由下列二者结合演化而来：一为由临界频率数据而派生出来的电子浓度，一为从研究电离图所获得的峰值或突起处的高度。特别重要的是，这些数据是使用线性的方法而得来的。因此，没有不连续之处以及电子浓度的突然改变，这便于我们跟踪电波通过电离层的路径，而不会有任何异常的磕磕绊绊或路径方向的突然偏离。
    早前提到过，电离层跳跃并不总是一样的，有几个理由会造成变化。现在，我们已经看过电离层剖面的大特写了，每次跳跃会变化的原因也就清楚了，就足临界频率的变化，甚至电离层的高度也在变化，例如F层的峰值处。在一个太阳活动的周期内，太阳活动的变化也是其中一个原因，图4显示了正午时分的foFE、foF,、foF2是如何随着太阳黑子数而变化的。我们用11MHz作为太阳黑子数为180时foF2的取值，用6MHz作为太阳黑子数为20时02的取值，利用之前给出的与临界频率和电子浓度相关的方程式，可显示出这两个极端情况下的电子浓度相差3.4倍。
    当我们跟踪穿过电离层的电波路径时，这两个极端情况下的电波跳跃距离会有很大的不同。但是这很抽象，“小枪”需要知道一些更实际的东西，比如说太阳黑子数是什么，以及在一个太阳活动周期内这个数值是如何变化的。所以，下一篇文章，我们将了解“小枪”用什么方法来获取太阳数据。